Рынок памяти следующего поколения — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по технологиям (энергосберегающие и энергонезависимые), применению (BFSI, бытовая электроника, государственный сектор, телекоммуникации, информационные технологии, другие), по регионам и конкуренции, 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок памяти следующего поколения оценивался в 5,03 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 22,89% до 2029 года.

Основные драйверы рынка

Растущий спрос на высокоскоростные решения для памяти с низким энергопотреблением

Глобальный рынок памяти следующего поколения обусловлен растущим спросом на высокоскоростные решения для памяти с низким энергопотреблением в различных секторах. Традиционные технологии памяти, такие как DRAM и NAND Flash, достигают своих технологических пределов с точки зрения скорости и энергоэффективности. Технологии памяти следующего поколения, такие как память с изменением фазы (PCM), резистивная память с произвольным доступом (RRAM) и магнитная память с произвольным доступом (MRAM), предлагают значительные преимущества с точки зрения скорости, энергоэффективности и масштабируемости.

Эти технологии особенно подходят для приложений, требующих быстрого доступа к данным, таких как искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение (ML) и аналитика больших данных. Например, PCM обеспечивает более высокую скорость записи и более низкое энергопотребление по сравнению с NAND Flash, что делает его идеальным для использования в центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных средах. Поскольку отрасли все чаще внедряют эти передовые решения в области памяти для удовлетворения своих требований к производительности и эффективности, спрос на технологии памяти следующего поколения продолжает расти.

Распространение устройств Интернета вещей (IoT) и периферийных вычислений

Распространение устройств Интернета вещей и рост периферийных вычислений являются значительными драйверами для рынка памяти следующего поколения. Устройства Интернета вещей генерируют огромные объемы данных, которые необходимо обрабатывать и анализировать в режиме реального времени, часто на периферии сети, где задержка имеет решающее значение. Технологии памяти следующего поколения обеспечивают скорость и эффективность, необходимые для эффективной обработки этих ресурсоемких приложений.

Например, энергонезависимая природа MRAM и высокая скорость чтения/записи делают ее подходящей для устройств IoT, которым требуется мгновенный доступ к данным и низкое энергопотребление. Поскольку количество подключенных устройств продолжает расти, а периферийные вычисления становятся все более распространенными, растет потребность в решениях для памяти, которые могут поддерживать требования высокой производительности и низкой задержки приложений IoT. Ожидается, что эта тенденция будет способствовать внедрению технологий памяти следующего поколения в устройства IoT, интеллектуальные датчики и платформы периферийных вычислений.

Рост приложений искусственного интеллекта и машинного обучения

Приложения искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО) в значительной степени зависят от возможностей быстрой обработки и хранения данных. Технологии памяти следующего поколения предлагают значительные преимущества по сравнению с традиционными решениями в области памяти с точки зрения скорости, выносливости и надежности, что делает их хорошо подходящими для рабочих нагрузок ИИ и МО.

Например, способность RRAM выполнять аналоговые вычислительные операции непосредственно в памяти может ускорить задачи ИИ, такие как обучение и вывод нейронных сетей. Аналогичным образом, низкая задержка и высокая выносливость PCM делают ее пригодной для обработки больших наборов данных, используемых в приложениях глубокого обучения. Поскольку ИИ и МО продолжают проникать в различные отрасли, ожидается рост спроса на решения памяти следующего поколения, которые могут поддерживать эти передовые вычислительные задачи.

Растущее внедрение решений энергонезависимой памяти

Решения энергонезависимой памяти, которые сохраняют данные даже при отключении питания, набирают популярность во многих приложениях. Технологии энергонезависимой памяти следующего поколения, такие как 3D XPoint и FeRAM, предлагают более высокую плотность, более быстрое время доступа и лучшую выносливость по сравнению с традиционной флэш-памятью NAND.

Эти преимущества делают их подходящими для широкого спектра приложений, включая корпоративные хранилища, автомобильную электронику и потребительскую электронику. Например, технология 3D XPoint, разработанная совместно Intel и Micron, обещает обеспечить сочетание высокоскоростного доступа к данным и энергонезависимости, что делает ее идеальной для приложений с интенсивным использованием данных в центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных средах.

Поскольку спрос на более быстрые и надежные решения для хранения данных продолжает расти, обусловленный такими тенденциями, как аналитика больших данных, облачные вычисления и Интернет вещей (IoT), ожидается, что рынок технологий энергонезависимой памяти следующего поколения значительно расширится.

Основные проблемы рынка

Технологическая сложность и проблемы интеграции

Глобальный рынок памяти следующего поколения сталкивается со значительными проблемами, связанными с технологической сложностью и проблемами интеграции. По мере роста спроса на более быстрые и энергоэффективные решения для памяти производители вынуждены разрабатывать передовые технологии, такие как резистивная оперативная память (RRAM), память с изменением фазы (PCM) и магнитная оперативная память (MRAM). Каждая из этих технологий предлагает определенные преимущества с точки зрения скорости, энергопотребления и долговечности по сравнению с традиционными решениями для памяти, такими как DRAM и NAND flash. Однако интеграция этих новых типов памяти в существующие системы создает несколько технических препятствий.

Одной из основных проблем является совместимость с текущими архитектурами и производственными процессами. Технологии памяти следующего поколения часто требуют новых методологий проектирования и материалов, что может усложнить их интеграцию в существующие производственные линии. Производители должны инвестировать в исследования и разработки, чтобы адаптировать эти технологии для массового производства, обеспечивая при этом совместимость с существующей инфраструктурой и стандартами. Этот процесс может быть трудоемким и дорогостоящим, задерживая выход на рынок новых продуктов памяти.

Сложность самих технологий памяти следующего поколения создает проблемы интеграции. Например, RRAM и PCM включают в себя сложные механизмы переключения и точный контроль свойств материалов, требующие сложных производственных технологий и точного проектирования. Достижение стабильной производительности в разных партиях и масштабирование производства для удовлетворения рыночного спроса без ущерба для качества остается сложной задачей.

Изменчивость производительности и надежности новых технологий памяти добавляет еще один уровень сложности. В отличие от зрелых технологий, таких как DRAM, которые имеют устоявшиеся показатели надежности, новые типы памяти могут демонстрировать более высокие показатели отказов или меньшую выносливость при определенных условиях эксплуатации. Решение этих проблем изменчивости требует обширных процессов тестирования и проверки, которые могут продлить циклы разработки продукта и увеличить затраты.

Технологическая сложность и проблемы интеграции представляют собой серьезные проблемы для мирового рынка памяти следующего поколения. Преодоление этих препятствий требует согласованных усилий в области исследований, разработок и оптимизации производства для обеспечения бесшовной интеграции в существующие системы и надежной производительности в различных условиях.

Проблемы стоимости и масштабируемости

Еще одной важной проблемой, стоящей перед мировым рынком памяти следующего поколения, являются проблемы стоимости и масштабируемости, связанные с производством этих передовых технологий памяти в масштабе. В то время как типы памяти следующего поколения предлагают убедительные преимущества с точки зрения производительности и эффективности, их производственные затраты часто выше по сравнению с традиционными решениями для памяти, такими как DRAM и NAND flash.

Одним из основных факторов затрат является сложность материалов и производственных процессов, используемых при производстве памяти следующего поколения. Например, RRAM и PCM требуют специализированных материалов с точными электрическими и тепловыми свойствами, которые могут быть дорогими в получении и обработке. Кроме того, технологии изготовления для этих типов памяти часто включают в себя передовые методы литографии и осаждения, что еще больше увеличивает производственные затраты.

Масштабируемость представляет собой еще одну серьезную проблему. По мере роста спроса на более быстрые и плотные решения для памяти производители должны масштабировать производственные мощности для эффективного удовлетворения требований рынка. Однако масштабирование технологий памяти следующего поколения представляет собой уникальные проблемы по сравнению со зрелыми технологиями. Такие проблемы, как нормы выхода годных, производственные дефекты и последовательность производства, становятся более выраженными по мере увеличения объемов производства.

Рыночная экономика технологий памяти следующего поколения зависит от таких факторов, как признание рынка, конкуренция со стороны существующих решений для памяти и развивающиеся отраслевые стандарты. Достижение конкурентоспособности по стоимости с использованием устоявшихся типов памяти, таких как DRAM и NAND flash, имеет решающее значение для широкого внедрения технологий памяти следующего поколения в различных приложениях, от бытовой электроники до центров обработки данных.

Темпы технологического прогресса и инноваций в полупроводниковой промышленности добавляют неопределенности в прогнозы затрат и усилия по масштабированию. Быстрые изменения в материаловедении, производственных технологиях и методологиях проектирования требуют постоянных инвестиций в исследования и разработки, чтобы оставаться конкурентоспособными и со временем снижать производственные издержки.

Решение проблем стоимости и масштабируемости имеет важное значение для того, чтобы глобальный рынок памяти следующего поколения полностью раскрыл свой потенциал. Производители и заинтересованные стороны отрасли должны сотрудничать в разработке экономически эффективных производственных процессов, повышении производительности и улучшении масштабируемости производства, чтобы стимулировать внедрение технологий памяти следующего поколения в различных приложениях и сегментах рынка.

Основные тенденции рынка

Повышенный спрос на высокоскоростную обработку и хранение данных

На мировом рынке памяти следующего поколения наблюдается значительная тенденция к увеличению спроса на высокоскоростные решения по обработке и хранению данных. Традиционные технологии памяти, такие как DRAM и NAND flash, сталкиваются с ограничениями с точки зрения скорости, плотности и энергоэффективности, особенно в условиях экспоненциального роста приложений с интенсивным использованием данных, таких как искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение (МО) и аналитика больших данных.

Технологии памяти следующего поколения, такие как MRAM (магниторезистивная память с произвольным доступом), PCM (память с изменением фазы) и ReRAM (резистивная память с произвольным доступом), предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными вариантами. Эти технологии обеспечивают более высокую скорость чтения и записи, более низкое энергопотребление и более высокую плотность хранения. Поскольку организации стремятся обрабатывать большие наборы данных и выполнять обработку данных в реальном времени, спрос на эти передовые решения для памяти продолжает расти.

Распространение подключенных устройств и Интернета вещей (IoT) еще больше обусловливает потребность в надежных и эффективных решениях для памяти, которые могут поддерживать разнообразные приложения в различных отраслях. Память следующего поколения отвечает этим требованиям, предлагая улучшенные показатели производительности и масштабируемости, тем самым поддерживая рост интеллектуальных устройств, автономных транспортных средств и сред периферийных вычислений.

Лидеры отрасли вкладывают значительные средства в исследования и разработки для преодоления технических проблем, связанных с памятью следующего поколения, таких как обеспечение масштабируемости, снижение производственных затрат и повышение выносливости и надежности. По мере того, как эти технологии становятся более зрелыми и коммерчески жизнеспособными, ожидается, что они будут играть решающую роль в формировании будущего приложений, ориентированных на данные, и ускорении инноваций в мировой полупроводниковой промышленности.

Внедрение энергонезависимой памяти в потребительской электронике и корпоративных приложениях

Еще одной заметной тенденцией на мировом рынке памяти следующего поколения является растущее внедрение решений энергонезависимой памяти в потребительской электронике и корпоративных приложениях. Энергонезависимые запоминающие устройства, такие как PCM и ReRAM, обладают преимуществом сохранения данных даже при отключении питания, в отличие от энергозависимых запоминающих устройств, таких как DRAM.

В потребительской электронике растет спрос на более быстрые и энергоэффективные решения для хранения данных в смартфонах, планшетах и носимых устройствах. Технологии памяти следующего поколения обеспечивают большую емкость хранения и более быстрое время доступа по сравнению с традиционной флэш-памятью NAND, что делает их подходящими для приложений, требующих быстрого доступа к данным и их обработки, таких как мобильные игры и потоковая передача мультимедиа.

Корпоративные приложения выигрывают от надежности и долговечности, предлагаемых памятью следующего поколения. Эти технологии обеспечивают более быструю обработку и извлечение данных на серверах, в центрах обработки данных и облачных вычислительных средах, повышая общую производительность системы и сокращая задержку. Поскольку компании стремятся повысить операционную эффективность и обрабатывать огромные объемы данных, генерируемых устройствами IoT и цифровыми транзакциями, внедрение передовых решений для памяти становится обязательным.

Сдвиг в сторону архитектур периферийных вычислений, где обработка данных происходит ближе к источнику генерации данных, усиливает потребность в высокоскоростных решениях для памяти с низкой задержкой. Память следующего поколения отвечает этим требованиям, поддерживая аналитику в реальном времени, вывод ИИ и возможности принятия гибких решений на периферии.

Поскольку производители полупроводников продолжают внедрять инновации и внедрять новые поколения технологий энергонезависимой памяти, рынок готов к существенному росту. Масштабируемость и универсальность памяти следующего поколения делают ее ключевым фактором будущих достижений в области потребительской электроники, корпоративных вычислений и новых технологий, таких как сети 5G и искусственный интеллект.

Фокус на энергоэффективности и устойчивости в решениях для памяти

Третьей важной тенденцией, формирующей глобальный рынок памяти следующего поколения, является растущее внимание к энергоэффективности и устойчивости. По мере роста спроса на возможности хранения и обработки данных растет и потребление энергии, связанное с традиционными технологиями памяти.

Технологии памяти следующего поколения предлагают потенциальную экономию энергии за счет присущих им конструктивных преимуществ, таких как более низкое энергопотребление во время операций чтения и записи. Например, MRAM потребляет меньше энергии, чем DRAM, и сохраняет данные, не требуя непрерывных циклов обновления, что делает ее пригодной для энергоэффективных вычислительных приложений.

Полупроводниковая промышленность находится под давлением, требующим снижения своего воздействия на окружающую среду и минимизации потребления ресурсов. Технологии памяти следующего поколения с их потенциалом для продления срока службы устройств и снижения потребления энергии в центрах обработки данных и мобильных устройствах соответствуют этим целям устойчивого развития. Производители изучают инновационные производственные процессы и материалы для повышения энергоэффективности решений памяти, соблюдая при этом нормативные стандарты и предпочтения клиентов в отношении экологически чистых продуктов.

Помимо энергоэффективности, технологии памяти следующего поколения обеспечивают повышенную долговечность и надежность, способствуя более длительному жизненному циклу продукта и сокращению электронных отходов. Этот аспект особенно важен в таких секторах, как автомобильная электроника и промышленная автоматизация, где надежные решения памяти необходимы для работы в суровых условиях и обеспечения непрерывной работы.

Достижения в области технологий 3D-стекинга и интеграции позволяют производителям оптимизировать использование пространства и сократить общую площадь модулей памяти, что еще больше повышает энергоэффективность и устойчивость. Эти разработки прокладывают путь для более экологичных решений для хранения данных, которые отвечают меняющимся потребностям потребителей и предприятий, заботящихся об окружающей среде.

Глобальный рынок памяти следующего поколения обусловлен конвергенцией возросших требований к обработке данных, внедрением в потребительские и корпоративные приложения и растущим акцентом на энергоэффективность и устойчивость. По мере того, как технологические достижения продолжают развиваться, ожидается, что эти тенденции будут формировать конкурентную среду и стимулировать инновации в решениях для памяти, предлагая привлекательные возможности для заинтересованных сторон в отрасли и обеспечивая возможность трансформационных приложений в различных секторах.

Сегментные данные

Прикладные данные

Сегмент информационных технологий занимал самую большую долю рынка в 2023 году.

Одним из важных факторов является растущий спрос на более высокие скорости доступа к данным и сокращение задержек в вычислительных системах. Технологии памяти следующего поколения, такие как память с изменением фазы (PCM), резистивная оперативная память (RRAM) и MRAM (магниторезистивная оперативная память), предлагают значительно более высокие скорости чтения и записи по сравнению с традиционной флэш-памятью NAND и DRAM. Эта возможность особенно важна в приложениях ИИ, где обработка данных в реальном времени и вывод требуют быстрого доступа к огромным наборам данных без задержек.

Другим фактором является потребность в повышенной энергоэффективности и сниженном энергопотреблении. По мере распространения центров обработки данных и мобильных устройств энергоэффективность технологий памяти становится критически важной. Память следующего поколения потребляет меньше энергии за операцию по сравнению с обычными DRAM и NAND flash, что способствует снижению эксплуатационных расходов и воздействия на окружающую среду. Эта эффективность имеет важное значение для соответствия строгим нормативным требованиям и целям устойчивого развития, одновременно поддерживая экспоненциальный рост трафика данных во всем мире.

Растущее внедрение устройств Интернета вещей и подключенных систем усиливает спрос на надежные, высокопроизводительные решения памяти, способные обрабатывать разнообразные рабочие нагрузки. Память следующего поколения обеспечивает большую выносливость, надежность и масштабируемость, что делает ее идеальной для сред периферийных вычислений, где надежность и целостность данных имеют первостепенное значение.

Быстрое расширение сетей 5G обуславливает потребность в решениях памяти, которые могут справиться с возросшими требованиями к пропускной способности и обработке данных, связанными с более высокими скоростями сети и меньшей задержкой. Память следующего поколения обеспечивает более быстрое кэширование и извлечение данных, поддерживая бесшовное подключение и улучшенный пользовательский опыт в различных приложениях от умных городов до автономных транспортных средств.

Технологические достижения и инновации в процессах производства полупроводников ускоряют коммерциализацию и внедрение технологий памяти следующего поколения. По мере того, как производители достигают более высоких показателей производительности и эффективности производства, повышается экономическая эффективность этих передовых решений памяти, что делает их более доступными для более широкого спектра приложений и рынков.

Глобальный рынок памяти следующего поколения в сегменте информационных технологий стимулируется необходимостью более высоких скоростей, улучшенной энергоэффективности, расширенных возможностей обработки данных и распространением передовых технологий, таких как ИИ, Интернет вещей и 5G. Эти драйверы подчеркивают преобразующий потенциал технологий памяти следующего поколения в изменении будущего вычислений и хранения данных, стимулировании инноваций в различных отраслях и прокладывании пути для более эффективных и мощных ИТ-инфраструктур во всем мире.

Региональные данные

Северная Америка занимала самую большую долю рынка в 2023 году.

Еще одним критическим фактором, способствующим доминированию Северной Америки, является ее проактивный подход к интеграции памяти следующего поколения в различные отраслевые вертикали. От потребительской электроники и автомобильных приложений до корпоративных центров обработки данных и устройств Интернета вещей, в регионе наблюдается широкое внедрение этих передовых технологий памяти. Это внедрение обусловлено потребностью в более высоких скоростях обработки данных, более низком энергопотреблении и повышенной надежности в средах, все более управляемых данными.

Правительственные инициативы и политика, поддерживающие инновации и развитие технологий, сыграли ключевую роль в лидерстве Северной Америки на рынке памяти следующего поколения. Программы, направленные на содействие сотрудничеству между академическими кругами, промышленностью и государственными органами, ускорили научные прорывы и облегчили передачу технологий из лабораторий на рынок.

Северная Америка готова сохранить свое лидерство на мировом рынке памяти следующего поколения за счет постоянных инвестиций в исследования и разработки, стратегические партнерства и достижения в процессах производства полупроводников. По мере того, как такие технологии, как ИИ (искусственный интеллект), периферийные вычисления и сети 5G, продолжают развиваться, спрос на более быстрые и эффективные решения для памяти будет только усиливаться, еще больше укрепляя ключевую роль Северной Америки в формировании будущего технологий памяти во всем мире.

Последние разработки

• В июне 2024 года компания Micron Technology, Inc. представила свое последнее достижение в области технологии графической памяти, начав этап выборки GDDR7, который устанавливает новый отраслевой стандарт с самой высокой плотностью бит. Эта инновация в области памяти следующего поколения нацелена на секторы игр и искусственного интеллекта, обещая повышенную производительность и эффективность для удовлетворения растущих потребностей этих динамичных отраслей. 
• В июле 2023 года компания Samsung выпустила первую в мире память GDDR7, разработанную специально для графических процессоров следующего поколения, что стало новаторской вехой в развитии технологий памяти. Это инновационное решение GDDR7 представляет собой значительный скачок вперед в возможностях графической памяти, обещая беспрецедентный уровень скорости, эффективности и производительности для современных графических процессоров.

Ключевые игроки рынка

• Intel Corporation
• Toshiba Corporation
• Fujitsu Limited
• Honeywell International Inc.
• Micron Technology Inc.
• Sony Group Корпорация
• Samsung Electronics Co.Ltd
• Infineon Technologies AG
• IBM Corporation